(57)【要約】【課題】  彎曲度の顕著な部分を備えた彎曲ガラス板において、その表面への加傷に起因するクラックの自発的進展のおそれがなくて、しかも、安全で、万が一、クラックが入っても視界が妨げられにくい、特に自動車などの合わせガラス板における室外側用として最適な彎曲ガラス板の提供。【解決手段】  ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をＲ１とし、それに直交する方向の曲率半径をＲ２として、Ｒ１×Ｒ２が１５０００００ｍｍ2以下の部分を備えた彎曲ガラス板Ｇであって、彎曲ガラス板Ｇの周辺エッジの平面残留圧縮応力帯Ｇａの内側にある平面残留引張り応力帯Ｇｂの引張り応力値が８ＭＰａ未満であり、その平面残留引張り応力帯Ｇｂの内側にある中央部全域の表面残留圧縮応力域Ｇｃの表面残留圧縮応力値が１０〜３０ＭＰａである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をＲ１とし、それに直交する方向の曲率半径をＲ２として、Ｒ１×Ｒ２が１５０００００ｍｍ2以下の部分を備えた彎曲ガラス板であって、
前記彎曲ガラス板の周辺エッジの平面残留圧縮応力帯の内側にある平面残留引張り応力帯の引張り応力値が８ＭＰａ未満であり、その平面残留引張り応力帯の内側にある中央部全域の表面残留圧縮応力域の表面残留圧縮応力値が１０〜３０ＭＰａである彎曲ガラス板。
【請求項２】
前記彎曲ガラス板が、合わせガラス板の外側のガラスに使用されるもので、前記彎曲ガラス板の厚さが１．５〜２．５ｍｍであり、その彎曲ガラス板の曲面外側の前記平面残留引張り応力帯が、断面視において０．１５ｍｍ以上の厚さの圧縮応力層で覆われている請求項１に記載の彎曲ガラス板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をＲ１とし、それに直交する方向の曲率半径をＲ２として、Ｒ１×Ｒ２が１５０００００ｍｍ2以下の部分を備えた彎曲ガラス板に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような彎曲ガラス板は、例えば、自動車のフロントガラス、サイドガラス、リアガラスなどに用いる彎曲合わせガラス板の外側のガラスに使用するもので、特に、深く大きく膨らんだ彎曲度の顕著な部分を備えたガラス板であり、近年、このような彎曲度の顕著な部分を備えたガラス板が自動車のフロントガラスなどに多用される傾向にある。
このような彎曲ガラス板としては、例えば、特表平８−５０１２７２号公報や特開昭５２−７８２２６号公報に記載のように、自重により曲げ加工して徐冷したガラス板が知られているが、強化ガラスと違って外力に対して弱いという欠点があり、そのため、外力に強い彎曲ガラス板が望まれている。
【０００３】
そのような要望を満たすものとして、下型枠（通常、リングモールドと称される）でガラス板周辺を支持し、ガラス板の上面に上型を押圧して曲げ加工した後、その下型枠上で自然放冷することにより強化した強化彎曲ガラス板が知られており、本発明は、このような強化彎曲ガラス板を対象とする。
つぎに、本発明の対象となる強化彎曲ガラス板の従来技術について言及するが、便宜上、ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をＲ１とし、それに直交する方向の曲率半径をＲ２とした場合のＲ１×Ｒ２の値をＡとすると共に、彎曲ガラス板の周辺エッジの平面残留圧縮応力帯の内側にある平面残留引張り応力帯の引張り応力値をＢとし、その平面残留引張り応力帯の内側にある中央部全域の表面残留圧縮応力値をＣとして、以下に言及する。
【０００４】
従来技術として、特表２０００−５１２６１２号公報（特許文献１）には、彎曲ガラス板の曲げ加工技術に関する開示はあるが、前記Ａ、Ｂ、Ｃについての記載はない。
また、特開平５−１７０４６８号公報（特許文献２）には、特許文献１と同様、彎曲ガラス板の曲げ加工技術および装置に関する開示はあるが、前記Ａ、Ｂ、Ｃについての記載はない。
また、特開２００２−２３４７５６号公報（特許文献３）には、前記Ａについての記載はなく、前記Ｂは８ＭＰａ以上で、前記Ｃは１５〜３５ＭＰａの記載しかない。
また、特表平６−５０３０６３号公報（特許文献４）には、前記Ａについての記載はなく、前記Ｂについては、１０ＭＰａ以下で、前記Ｃについては、４０〜１００ＭＰａの記載しかない。
また、特開昭５２−７８２２６号公報（特許文献５）には、前記Ａについての記載はなく、前記Ｂについては、８ＭＰａ以下ではあるが、前記Ｃについての記載はない。
また、特表平８−５０６５６４号公報（特許文献６）には、前記Ａについての記載はなく、前記Ｂについては、６ＭＰａより小ではあるが、前記Ｃについての記載はない。
また、特開平６−８７３２８号公報（特許文献７）には、前記Ａ、Ｂについての記載はなく、前記Ｃについて、３５ＭＰａ以上の記載があるだけである。
また、特開平８−５０１２７２号公報（特許文献８）には、前記Ａは、６７０００ｍｍ2以下で、前記ＢおよびＣについての記載はない。
【０００５】
【特許文献１】特表２０００−５１２６１２号公報
【特許文献２】特開平５−１７０４６８号公報
【特許文献３】特開２００２−２３４７５６号公報
【特許文献４】特表平６−５０３０６３号公報
【特許文献５】特開昭５２−７８２２６号公報
【特許文献６】特表平８−５０６５６４号公報
【特許文献７】特開平６−８７３２８号公報
【特許文献８】特開平８−５０１２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した応力値Ｂ，Ｃに関し、平面残留引張り応力帯の引張り応力値Ｂが大きいと、そこに飛び石などにより加傷が発生した場合、その加傷部分が常に強い引張り応力下に曝されることになり、時間の経過に伴ってクラックが自発的に進展して彎曲ガラス板の破損を招くことになる。
また、中央部全域の表面残留圧縮応力値Ｃが小さすぎると外力に弱くて危険であり、逆に大きすぎると強化度は大きいが、例えば、自動車のフロントガラスに使用した場合、衝突事故発生時において、運転者や補助席への搭乗者の頭部がフロントガラスにぶつかると非常に危険であり、さらに、一旦彎曲ガラス板にクラックが入ると、細かく割れすぎて運転中の視界が急に悪くなる危険性が高い。
ところが、これらの課題を満足できる彎曲ガラス板は、特許文献１〜８には存在しなかった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点を解消するもので、その目的は、彎曲度の顕著な部分を備えた彎曲ガラス板において、その表面への加傷に起因するクラックの自発的進展のおそれがなくて、しかも、安全で、万が一、クラックが入っても視界が妨げられにくい、特に自動車などの合わせガラス板における室外側用として最適な彎曲ガラス板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴構成は、ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をＲ１とし、それに直交する方向の曲率半径をＲ２として、Ｒ１×Ｒ２が１５０００００ｍｍ2以下の部分を備えた彎曲ガラス板であって、前記彎曲ガラス板の周辺エッジの平面残留圧縮応力帯の内側にある平面残留引張り応力帯の引張り応力値が８ＭＰａ未満であり、その平面残留引張り応力帯の内側にある中央部全域の表面残留圧縮応力域の表面残留圧縮応力値が１０〜３０ＭＰａであるところにある。
【０００９】
本発明の第１の特徴構成によれば、ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をＲ１とし、それに直交する方向の曲率半径をＲ２として、Ｒ１×Ｒ２が１５０００００ｍｍ2以下の部分を備えた彎曲ガラス板であるから、例えば、近年要求の高い自動車のフロントガラスなどの彎曲合わせガラス板用として十分に顕著な彎曲度を備えた彎曲ガラス板である。
そして、その彎曲ガラス板の周辺エッジの平面残留圧縮応力帯の内側にある平面残留引張り応力帯の引張り応力値が８ＭＰａ未満であり、その平面残留引張り応力帯の内側にある中央部全域の表面残留圧縮応力域の表面圧縮応力値が１０〜３０ＭＰａであるから、たとえ平面残留引張り応力帯に飛び石などによって加傷が発生しても、加傷に起因するクラックの自発的進展のおそれはなく、しかも、強度はありながらも、衝突事故発生時、たとえ運転者などの頭部がぶつかっても裂傷するおそれが少なくて安全性を維持でき、その上、たとえクラックが入っても、細かいクラックは入りにくくて運転中の視界を妨げることなく、安全で、特に自動車用の彎曲合わせガラス板の室外側用として最適な彎曲ガラス板を提供することができる。
【００１０】
本発明の第２の特徴構成は、前記彎曲ガラス板が、合わせガラス板の外側のガラスに使用されるもので、前記彎曲ガラス板の厚さが１．５〜２．５ｍｍであり、その彎曲ガラス板の曲面外側の前記平面残留引張り応力帯が、断面視において０．１５ｍｍ以上の厚さの圧縮応力層で覆われているところにある。
【００１１】
本発明の第２の特徴構成によれば、彎曲ガラス板の厚さが１．５〜２．５ｍｍであるから、自動車用の彎曲合わせガラス板として最適な厚さであり、しかも、その彎曲ガラス板の曲面外側の平面残留引張り応力帯が、断面視において０．１５ｍｍ以上の厚さの圧縮応力層で覆われているので、この彎曲ガラス板を合わせガラス板の外側のガラスに使用することによって、たとえ外側の表面に飛び石などにより加傷が生じても、その加傷が平面残留引張り応力帯における厚み方向の内部の引張り応力層にまで達するのが抑制され、したがって、飛び石などに起因する損傷をより一層確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明による彎曲ガラス板の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の対象となる彎曲ガラス板は、例えば、自動車のフロントガラスなどに使用する彎曲合わせガラス板の室外側のガラスとして最適なもので、図１に示すように、その彎曲ガラス板Ｇは、厚さｔが１．５〜２．５ｍｍであり、ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をＲ１とし、それに直交する方向の曲率半径をＲ２として、Ｒ１×Ｒ２が１５０００００ｍｍ2以下の部分を備えている。
この図１に示す彎曲ガラス板Ｇは、具体的には、自動車のフロントガラス用の合わせガラス板において、その外側のガラス板に使用されるもので、上記のＲ２は、左右のエッジから５０ｍｍまでの彎曲部分の曲率半径で代表した。
【００１３】
この彎曲ガラス板Ｇは、その周辺エッジに沿って平面残留圧縮応力帯Ｇａを有し、平面残留圧縮応力帯Ｇａの内側に沿って平面残留引張り応力帯Ｇｂを有し、さらに、平面残留引張り応力帯Ｇｂの内側の中央部全域には、表面残留圧縮応力域Ｇｃを有している。
一枚のガラス板でも、測定点によって異なるが、平面残留圧縮応力帯Ｇａの圧縮応力値は１０〜７０ＭＰａであり、平面残留引張り応力帯Ｇｂの引張り応力値は８ＭＰａ未満であり、さらに、表面残留圧縮応力域Ｇｃの表面残留圧縮応力値は１０〜３０ＭＰａである。
そして、その彎曲ガラス板Ｇの曲面外側の平面残留引張り応力帯Ｇｂは、図１の（ロ）に示すように、断面視において０．１５ｍｍ以上の厚さｔ１の圧縮応力層Ｇｄで覆われている。
【００１４】
この彎曲ガラス板Ｇを製造するための装置は、図２および図３に示すように、平板状のガラス板Ｇ１を加熱する加熱炉１を備え、その加熱炉１内には、多数の直線ローラー２ａからなるローラー式の炉内コンベヤ２が配設されている。
その炉内コンベヤ２の搬送方向下流側には、多数の彎曲ローラー３ａからなるローラー式の第１コンベヤ３と多数の彎曲ローラー４ａからなるローラー式の第２コンベヤ４が、第２コンベヤ４を搬送方向下流側にして加熱炉１の外に配設されている。
【００１５】
第１コンベヤ３と第２コンベヤ４は、加熱後のガラス板Ｇ１を予め徐々に湾曲させるためのもので、その第２コンベヤ４部分には、下方に位置する下型枠５（通常、リングモールドと称される）と上方に位置する上型６が配置されている。
下型枠５は、ガラス板Ｇ１の下面周縁を支持するもので、ガラス板Ｇ１の四辺周縁に当接するように、ガラスのサイド辺状の一対の縦枠５ａと、ガラスの上下辺の形状に彎曲された一対の横枠５ｂにより四辺形の枠状に構成され、下方に延出する複数本の支柱７を介して図外のシリンダなどにより上下方向に昇降可能に構成されている。
下型枠５の最下降位置においては、一対の縦枠５ａが彎曲ローラー４ａ両側の凹入部４ｂ内に入り込み、かつ、一対の横枠５ｂが第２コンベヤ４の搬送面より下方に位置して、各彎曲ローラー４ａやガラス板Ｇ１と干渉しないように構成されている。
【００１６】
その下型枠５には、図４および図５に示すように、縦枠５ａと横枠５ｂの内側に沿って配置された冷却空気用のパイプ８と、縦枠５ａと横枠５ｂの下面に接触して配置された加熱用のヒーター９が配設され、これら冷却空気用のパイプ８と加熱用のヒーター９も下型枠５と一体的に上下昇降するように構成され、冷却空気用のパイプ８には多数の空気吐出孔８ａが穿設されている。
それに対して、上型６は、下方へ膨出する彎曲成形用の彎曲表面６ａを備えていて、下型枠５の上下昇降によって、必要な場合には、上型６も上下昇降させて、下型枠５が上型６に対して遠近方向に移動できるように構成されている。
【００１７】
つぎに、この彎曲ガラス板製造装置の作動について説明するとともに、彎曲ガラス板の製法について言及する。
まず、平板状のガラス板Ｇ１が、直線ローラー２ａの回転駆動に伴って、炉内コンベヤ２により矢印方向に搬送され、その搬送中に加熱炉１により所定の温度、つまり、変形可能な温度にまで加熱されて出炉される。
出炉されたガラス板Ｇ１は、第１コンベヤ３により搬送され、さらに、第２コンベヤ４により搬送され、その間において、回転駆動する彎曲ローラー３ａ，４ａにより徐々に彎曲成形される。
【００１８】
ガラス板Ｇ１が第２コンベヤ４の所定位置に至ると、第２コンベヤ４によるガラス板Ｇ１の搬送が停止され、下型枠５が上方へ上昇されて、一対の縦枠５ａと横枠５ｂによりガラス板Ｇ１下面の四辺周縁が支持されて上方へ持ち上げられる。
それによって、ガラス板Ｇ１の上面に上型６が所定の圧力で押圧され、下型枠５と上型６の間にガラス板Ｇ１が挟まれた状態で、かつ、上型６に設けられた図外の吸引手段により上型６の彎曲表面６ａに沿って吸引された状態で、ガラス板Ｇ１は彎曲表面６ａにより彎曲成形されて、ガラス板周辺部の曲面におけるエッジに平行な方向の曲率半径をＲ１とし、それに直交する方向の曲率半径をＲ２として、Ｒ１×Ｒ２が１５０００００ｍｍ2以下の部分を備えたものとされる。
その成形時、下型枠５はヒーター９により加熱されているので、板ガラスＧ１のうち、その四辺周縁が下型枠５により過度に冷却されることを防止する。
【００１９】
そして、その後、下型枠５が所定の位置に下降、そして／または、上型６が所定の位置に上昇し、彎曲成形されたガラス板Ｇ１は、下型枠５上に載置されたまま自然放冷により、あるいは、それに近い状態で（例えば、自然放冷時に多少の冷却風を当てながら）冷却される。
その際、上述したように下型枠５が高温になっているため、図５に示すように、ガラス板Ｇ１の下面（彎曲ガラス板Ｇの曲面外側に対応）のうち、下型枠５への当接部分（平面残留圧縮応力帯に対応）Ｇａに隣接する当接内側部分（平面残留引張り応力帯に対応）Ｇｂが、下型枠５からの輻射熱の影響を受けて、他の部分よりも高温となる。
【００２０】
しかしながら、本装置によれば、ガラス板Ｇ１の冷却時、冷却空気用パイプ８の空気吐出孔８ａから冷却空気が吐出されて、上述した当接内側部分Ｇｂの下方面を強制的に冷却するので、下型枠５からの輻射熱の影響が抑制されて、平面残留引張り応力帯Ｇｂのガラス下面の表面残留応力が引張り応力になることを防止できる。その結果、上述したように、平面残留引張り応力帯Ｇｂの引張り応力値が８ＭＰａ未満で、その内側にある表面残留圧縮応力域Ｇｃの表面圧縮応力値が１０〜３０ＭＰａであり、平面残留引張り応力帯Ｇｂが、断面視において０．１５ｍｍ以上の厚さｔ１の圧縮応力層Ｇｄで覆われた彎曲ガラス板Ｇを得ることができる。
そして、このようにして製造した彎曲ガラス板Ｇを合わせガラス板の室外側に使用する場合には、別途製造した室内側の彎曲ガラス板と貼り合わせて彎曲合わせガラス板を製造するのである。この彎曲合わせガラス板の車外側ガラス表面は、すべての領域において表面が残留引張り応力層で覆われるので、飛び石などによる表面の加傷によるクラックの自発的発展を防止できる。
【００２１】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、平板状のガラス板Ｇ１を加熱炉１により加熱した後、加熱炉１の外で下型枠５と上型６によりプレス成形して彎曲ガラス板Ｇを製造した例を示したが、加熱炉１内でプレス成形して彎曲ガラス板Ｇを製造することもでき、さらに、プレス成形以外にも、例えば、加熱後のガラス板Ｇ１を自重により彎曲させて所望の彎曲ガラス板Ｇを製造することもでき、彎曲ガラス板Ｇの製造方法については特に限定されるものではない。
また、冷却空気用パイプ８の空気吐出孔８ａから吐出される冷却空気により当接内側部分Ｇｂを強制的に冷却した例を示したが、例えば、当接内側部分Ｇｂの近傍に冷却水通流用の冷却管を配置して強制冷却するように構成することもでき、当接内側部分Ｇｂを冷却するための装置としては種々のものを採用することができる。
同様に、下型枠５を加熱する加熱手段についても、例えば、ヒーター９に代えて、高温空気吐出用のパイプや高温流体通流用のパイプを配設して加熱することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】彎曲ガラス板の斜視図と要部の断面図
【図２】彎曲ガラス板製造装置の概略構成図
【図３】彎曲ガラス板製造装置の要部の斜視図
【図４】彎曲ガラス板製造装置の要部の断面図
【図５】彎曲ガラス板製造装置の要部の断面図
【符号の説明】
【００２３】
Ｇ      彎曲ガラス板
Ｇａ    平面残留圧縮応力帯
Ｇｂ    平面残留引張り応力帯
Ｇｃ    表面残留圧縮応力域
Ｇｄ    圧縮応力層
Ｒ１    エッジに平行な方向の曲率半径
Ｒ２    エッジに平行な方向に直交する方向の曲率半径
ｔ      彎曲ガラス板の厚さ
ｔ１    圧縮応力層の厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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